内容正文:
微专题1 核外电子排布的表示方法及排布情况判断
优化探究
第一章 原子结构与性质
一、核外电子排布的表示方法
1.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式的关系
原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
2.核外电子排布表示方法的常见误区
(1)当出现d轨道时,虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确,
Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误。
(2)在写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:
(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价层电子排布的区别与联系。如Cu的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;简化电子排布式:[Ar]3d104s1;价层电子排布:3d104s1。
1.下列说法错误的是( )
A.ns电子的能量可能低于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式为1s22s22,违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
A
电子的能量与能层、能级有关,ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,
A错误;根据洪特规则知,2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上,B正确;根据能量最低原理知,电子先排能量低的轨道,后排能量高的轨道,故应先排4s轨道,即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2,C正确;根据泡利原理知,3p能级最多容纳6个电子,D正确。
2.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图,其中正确的是( )
D
根据洪特规则,电子排布在同一能级的不同轨道上时优先单独占据一个轨道,且自旋平行,A项中未优先单独占据一个轨道,错误;根据泡利原理,1个原子轨道最多可容纳2个电子且自旋相反,B项中的s轨道的电子自旋平行,错误;C项中电子排布在同一能级的不同轨道上时虽优先单独占据一个轨道但自旋不平行,错误。
3.下列叙述正确的是( )
A.[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式
B.铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
C.铜原子的价层电子排布是3d94s2
D.氮原子的轨道表示式是
A
4.(1)下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是 (填序号,下同),违反能量最低原理的是 ,违反洪特规则的是 ,违反泡利原理的是 。
①K+:1s22s22p63s23p6 ②F:1s22s23p5
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe2+:1s22s22p63s23p63d6
⑥Mg:1s22s22p63s2
①⑤⑥
②
③④
⑦
(1)根据核外电子排布规律判断,②的错误在于电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道,正确的电子排布式应为1s22s22p5;③没有
遵循洪特规则,3p轨道上正确的轨道表示式应为 ;④忽略了能量相同的原子轨道上电子排布为半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1;⑦违反了泡利原理,正确的轨道表示式应为 。
(2)M2+的3d轨道中有5个电子,则M原子的最外层电子数和未成对电子数分别为 和 。
(2)M2+的3d轨道中有5个电子,则M为锰元素,则M原子的最外层电子数和未成对电子数分别为2和5。
2
5
(3)X元素的原子最外层电子排布式为nsnn,则n= ;原子中能量最高的是 能级上的电子,核外电子排布的轨道表示式为
。
2
2p
二、基态原子中未成对电子(单电子)的判断
1.未成对电子的含义
一个原子轨道中只有1个电子时,该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋相反的电子,这2个电子称为成对电子。
2.写出符合下列条件的1~36号元素的元素符号:
①有1个未成对电子: 。
②有2个未成对电子: 。
③有3个未成对电子: 。
④有4个未成对电子: 。
⑤有5个未成对电子: 。
⑥有6个未成对电子: 。
H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu
C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni
N、P、As、V、Co
Fe
Mn
Cr
1.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是( )
A.碳-12原子:
B.原子结构示意图:
C.原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形
D.基态原子的轨道表示式:
C
元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,则碳-12原子可表示为C,A错误;碳原子结构示意图为 ,B错误;碳原子核外能量最高的电子在2p能级,电子云轮廓图呈哑铃形,C正确;根据核外电子排布规则可知,基态碳原子的轨道表示式为 ,D错误。
2.下列说法正确的是( )
A.第四周期中,有1个未成对电子的元素有3种
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.电子在3px与3py轨道上的运动状态相同
D.B原子由1s22s22→1s22s22时,由基态转化为激发态,形成发射光谱
2p和3p轨道形状均为哑铃形,故B正确;B原子由1s22s22→1s22s22时,没有能量变化,故D错误。
B
3.(1)基态O原子中未成对电子有 个。
2
(2)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是 (填字母)。
A.[Cu(NH3)2]Cl
B.[Cu(NH3)4]SO4
C.[Zn(NH3)4]SO4
D.Na2[Zn(OH)4]
B
(2)根据题意,顺磁性物质含有未成对电子。选项B,[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2+价层电子排布是3d9,有未成对电子,符合题意。
(3)基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为 。
(4)Mn位于元素周期表中第四周期第 族,基态Mn原子核外未成对电子有 个。
4∶5
ⅦB
5
$$